論文の概要: Randomized benchmarking of a high-fidelity remote CNOT gate over a meter-scale microwave interconnect

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.15034v1
• Date: Thu, 20 Feb 2025 20:40:48 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-24 19:42:36.099012
• Title: Randomized benchmarking of a high-fidelity remote CNOT gate over a meter-scale microwave interconnect
• Title（参考訳）: メカニカルマイクロ波配線を用いた高忠実リモートCNOTゲートのランダムベンチマーク
• Authors: Kentaro Heya, Timothy Phung, Moein Malekakhlagh, Rachel Steiner, Marco Turchetti, William Shanks, John Mamin, Wen-Sen Lu, Yadav Prasad Kandel, Neereja Sundaresan, Jason Orcutt,
• Abstract要約: 我々は、Tunable-Coupling Qubits (TCQs) とベンチマークに基づくモジュール間相互接続を、SPAMエラー許容方式で、60cmのコプラナー導波路 (CPW) 上で0.988のリモート状態遷移忠実度を示す。 また,各モジュールのローカルCZゲートとリモート状態転送からなるモジュール間のリモートCNOTゲートを提案し,ランダム化ベンチマーク法を用いて0.933の高ゲート忠実度を報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In the modular superconducting quantum processor architecture, high-fidelity, meter-scale microwave interconnect between processor modules is a key technology for extending system size beyond constraints imposed by device manufacturing equipment, yield, and signal delivery. While there have been many demonstrations of remote state transfer between modules, these relied on tomographic experiments for benchmarking, but this technique does not reliably separate State Preparation And Measurement (SPAM) error from error per state transfer. Recent developments based on randomized benchmarking provide a compatible theory for separating these two errors. In this work, we present a module-to-module interconnect based on Tunable-Coupling Qubits (TCQs) and benchmark, in a SPAM error tolerant manner, a remote state transfer fidelity of 0.988 across a 60cm long coplanar waveguide (CPW). The state transfer is implemented via superadiabatic transitionless driving method, which suppresses intermediate excitation in internal modes of CPW. We also introduce the frame tracking technique to correct unintended qubit phase rotations before and after the state transfers, which enables the SPAM-error-tolerant benchmarking of the state transfers. We further propose and construct a remote CNOT gate between modules, composed of local CZ gates in each module and remote state transfers, and report a high gate fidelity of 0.933 using randomized benchmarking method. The remote CNOT construction and benchmarking we present is a more complete metric that fully characterizes the module to module link operation going forward as it more closely represents interconnect operation in a circuit.
• Abstract（参考訳）: モジュラー超伝導量子プロセッサアーキテクチャでは、プロセッサモジュール間の高忠実でメートルスケールのマイクロ波相互接続は、デバイス製造装置、利得、信号配信の制約を超えてシステムサイズを拡大する鍵となる技術である。 モジュール間のリモート状態転送のデモは数多くあるが、これらはベンチマークのためのトモグラフィ実験に依存しているが、この技術は状態生成と測定(SPAM)のエラーを状態転送毎のエラーから確実に分離するものではない。 ランダム化ベンチマークに基づく最近の研究は、これらの2つの誤りを分離するための相反する理論を提供する。 本研究では,Tunable-Coupling Qubits (TCQs) に基づくモジュール間相互接続とベンチマークをSPAMエラー許容方式で提案する。 状態伝達は、CPWの内部モードにおける中間励起を抑制する超断熱遷移駆動法により実装される。 また、状態転送前後の意図しないキュービット位相回転を補正するためにフレームトラッキング手法を導入し、状態転送のSPAM-エラー耐性ベンチマークを可能にする。 さらに,各モジュール内のローカルCZゲートとリモート状態転送で構成されるモジュール間のリモートCNOTゲートを提案し,ランダム化ベンチマーク法を用いて0.933の高ゲート忠実度を報告する。 私たちが提示するリモートCNOTの構築とベンチマークは、回路内の相互接続操作をより密に表現するため、モジュールリンク操作を前進するモジュールに完全に特徴付ける、より完全なメトリックである。

関連論文リスト

• Multiplexed bi-layered realization of fault-tolerant quantum computation over optically networked trapped-ion modules [0.6849746341453253]
  我々は,光ネットワーク型トラップイオンモジュール上でのフォールトトレラント測定に基づく量子計算のアーキテクチャについて検討した。 我々は, 格子結合破壊やクォービットノイズに対して頑健なRHG格子クラスター状態の生成に焦点をあてる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-13T14:04:52Z)
• Deep-Learning-Based Channel Estimation for Distributed MIMO with 1-bit Radio-Over-Fiber Fronthaul [11.370869277334227]
  分散マルチインプット・マルチアウトプット(MIMO)アーキテクチャにおけるパイロット支援・アップリンクチャネル推定の問題点を考察する。 我々は最近Nguyenらによって提案されたディープラーニングに基づくチャネル推定アルゴリズムを適用した。 提案手法は,Bussgang線形最小二乗誤差チャネル推定器よりも有意に優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-17T08:38:29Z)
• Single-photon-memory measurement-device-independent quantum secure direct communication [63.75763893884079]
  量子セキュアダイレクト通信(QSDC)は、量子チャネルを使用して情報を確実かつ安全に送信する。 実用検出器によるセキュリティの抜け穴を取り除くため,測定デバイス非依存(MDI)QSDCプロトコルが提案されている。 高速な量子メモリを不要とする単一光子メモリ MDI QSDC プロトコル (SPMQC) を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-12T02:23:57Z)
• Deep Reinforcement Learning for IRS Phase Shift Design in Spatiotemporally Correlated Environments [93.30657979626858]
  本稿では,チャネル相関と目的地動きを考慮したディープアクター批判アルゴリズムを提案する。 チャネルが時間的に相関している場合、コンバージェンスを抑制する方法において、関数近似を伴う状態表現にSNRを組み込むことが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-02T22:07:36Z)
• Model-based Deep Learning Receiver Design for Rate-Splitting Multiple Access [65.21117658030235]
  本研究では,モデルベース深層学習(MBDL)に基づく実用的なRSMA受信機の設計を提案する。 MBDL受信機は、符号なしシンボル誤り率(SER)、リンクレベルシミュレーション(LLS)によるスループット性能、平均トレーニングオーバーヘッドの観点から評価される。 その結果,MBDLはCSIRが不完全なSIC受信機よりも優れていた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-02T12:23:55Z)
• Extensible circuit-QED architecture via amplitude- and frequency-variable microwaves [52.77024349608834]
  固定周波数キュービットとマイクロ波駆動カプラを組み合わせた回路QEDアーキテクチャを提案する。 ドライブパラメータは、選択的な2ビット結合とコヒーレントエラー抑制を可能にする調整可能なノブとして現れる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-17T22:49:56Z)
• Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous variable quantum key distribution [58.720142291102135]
  連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。 構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。 特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-30T18:02:55Z)
• Entanglement Across Separate Silicon Dies in a Modular Superconducting Qubit Device [0.5265724177093087]
  より小型の特殊なモジュールで将来の大規模量子コンピュータを組み立てることによって、多くの厳しい科学と工学の課題が単純化される。 モジュラーアーキテクチャを開発する際の大きな課題の1つは、モジュール間の高忠実で低レイテンシの量子相互接続のエンジニアリングである。 ここでは、物理的に分離された4つの交換可能な超伝導量子ビット集積回路間の決定論的モジュール間結合を持つモジュラー固体アーキテクチャを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-26T03:43:05Z)
• Modular Deep Reinforcement Learning for Continuous Motion Planning with Temporal Logic [59.94347858883343]
  本稿では,マルコフ決定過程(MDP)をモデルとした自律動的システムの運動計画について検討する。 LDGBA と MDP の間に組込み製品 MDP (EP-MDP) を設計することである。 モデルフリー強化学習(RL)のためのLDGBAベースの報酬形成と割引スキームは、EP-MDP状態にのみ依存する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-24T01:11:25Z)
• High-fidelity controlled-Z gate with maximal intermediate leakage operating at the speed limit in a superconducting quantum processor [0.0]
  トランスモン周波数のベースバンドフラックス制御により制御されたZ$ (CZ) ゲートを実現する Net Zero スキームの突然の変種 (SNZ) を導入する。 SNZ CZゲートは、中間リークを最大化することにより、計算状態と非計算状態の逆結合の速度限界で動作する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-17T15:32:39Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。